Тригонометрические формулы шпаргалка
Шпаргалки по математике
Размер архива: 4.9 mb
Скачать
Основные тригонометрические формулы
1.Основы.
sin2a+cos2a=1
seca=1/cosa
csca=1/sina
sec2a-tg2a=1
csc2a-ctg2a=1
2.Сумма углов.
cos(a+b)=cosacosb-sinasinb
cos(a-b)=cosacosb+sinasinb
sin(a+b)=sinacosb+cosasinb
sin(a-b)=sinacosb-cosasinb
tg(a+b)=tga+tgb/1-tgatgb=
=ctga+ctgb/ctgactgb-1
tg(a-b)=tga-tgb/1+tgatgb=
=ctgb-ctga/1+ctgactgb
3. Умножение функций.
2sinacosb=sin(a+b)+sin(a-b)
2cosacosb=cos(a+b)+cos(a-b)
2sinasinb=cos(a-b)-cos(a+b)
4.Сложение и вычитание.
sina+sinb=2sin(a+b)/2cos(a-b)/2
sina-sinb=2sin(a-b)/2cos(a+b)/2
cosa+cosb=2cos(a+b)/2cos(a-b)/2
cosa-cosb=2sin(a+b)/2sin(b-a)/2
tga+tgb=sin(a+b)/cosacosb
tga-tgb=sin(a-b)/cosacosb
ctga+ctgb=sin(a+b)/sinasinb
ctga-ctgb=sin(b-a)/sinasinb
tga+ctgb=cos(a-b)/cosacosb
ctga-tgb=cos(a+b)/sinasinb
5.Разность квадратов функций
sin2a-cos2b=sin(a+b)sin(a-b)
cos2a-sin2b=cos(a+b)sin(b-a)
cos2a-cos2b=sin(a+b)sin(b-a)
6. Какая-то формула(крутая)
a cosa+b sina=c sin(a+f)
c=?a2+b2
sinf=a/c
7.Функции нескольких углов.
sin2a=2sinacosa=2tga/1+tg2a
sin3a=3sina-4sin3a
sin4a=cosa(4sina-8sin2a)
cos2a=cos2a-sin2a=2cos2a-1=1-2sina==1-tg2a/1+tg2a=ctga-tga/ctga+tga
cos3a=4cos2a-3cosa
cos4a=8cos4a-8cos2a
tg2a=2tga/1-tg2a=2ctga/ctg2a-1=2/ctga-tga
ctg2a=ctg2a-1/2ctga=1-tg2a/2tga=ctga-tga/2
8.Функции половинного угла.
sina/2= ?1/2(1-cosa)
cosa/2= ?1/2(1+sina)
tga/2=1-cosa/sina=sina/1+cosa=?1-cosa/1+cosa
ctga/2=sina/1-cosa=1+cosa/sina=?1+cosa/1-cosa
9.Понижение степени Sin и Cos.
sin2a=1/2(1-cos2a)
sin3a=1/4(3sina-sin3a)
sin4a=1/8(cos4a-4cos2a+3)
cos2a=1/2(cos2a+1)
cos3a=1/4(cos3a+3cosa)
cos4a=1/8(cos4a+4cos2a+3)
Опубликовано 22.08.2017 по предмету Алгебра от Гость
>> <<
1) Вычислить sina-sinb/cosa+cosb, если a-b = п/2
2) Упростить sin(п+a)/sin(3п/2+a) + cos(п-a)/cos(п/2+a)-1
Ответ оставил Гость
1
a=π/2+b
(sin(π/2+b)-sinb)/(cos(π/2+b)+cosb)=(cosb-sinb)/(-sinb+cosb)=1
2
-sina/(-cosa)-cosa/(-sina)-1=(sin²a+cos²a)/sinacosa-1=2/sin2a-1
Оцени ответ
Подпишись на наш канал в телеграм. Там мы даём ещё больше полезной информации для школьников!
Найти другие ответы
Загрузить картинку
Синус, косинус и тангенс острого угла прямоугольного треугольника
Изучение тригонометрии мы начнем с прямоугольного треугольника. Определим, что такое синус и косинус, а также тангенс и котангенс острого угла. Это основы тригонометрии.
Напомним, что прямой угол — это угол, равный 90 градусов. Другими словами, половина развернутого угла.
Острый угол — меньший 90 градусов.
Тупой угол — больший 90 градусов. Применительно к такому углу «тупой» — не оскорбление, а математический термин 🙂
Нарисуем прямоугольный треугольник. Прямой угол обычно обозначается C. Обратим внимание, что сторона, лежащая напротив угла, обозначается той же буквой, только маленькой. Так, сторона, лежащая напротив угла A, обозначается .
Угол A обозначается соответствующей греческой буквой .
Гипотенуза прямоугольного треугольника — это сторона, лежащая напротив прямого угла.
Катеты — стороны, лежащие напротив острых углов.
Катет , лежащий напротив угла , называется противолежащим (по отношению к углу ). Другой катет , который лежит на одной из сторон угла , называется прилежащим.
Синус острого угла в прямоугольном треугольнике — это отношение противолежащего катета к гипотенузе:
sin A
Косинус острого угла в прямоугольном треугольнике — отношение прилежащего катета к гипотенузе:
cos A
Тангенс острого угла в прямоугольном треугольнике — отношение противолежащего катета к прилежащему:
tg A
Другое (равносильное) определение: тангенсом острого угла называется отношение синуса угла к его косинусу:
tg A
Котангенс острого угла в прямоугольном треугольнике — отношение прилежащего катета к противолежащему (или, что то же самое, отношение косинуса к синусу):
ctg A
Обратите внимание на основные формулы для синуса, косинуса, тангенса и котангенса, которые приведены ниже. Они пригодятся нам при решении задач.
sin | sincos | |
cos | 1+tg | cos = sin |
tg | 1+ctg | sin = cos |
ctg | tg = ctg |
Давайте докажем некоторые из них.
- Сумма углов любого треугольника равна . Значит, сумма двух острых углов прямоугольного треугольника равнa .
- С одной стороны, как отношение противолежащего катета к гипотенузе. С другой стороны, , поскольку для угла катет а будет прилежащим. Получаем, что . Иными словами, .
- Возьмем теорему Пифагора: . Поделим обе части на получаем то есть
Мы получили основное тригонометрическое тождество. - Поделив обе части основного тригонометрического тождества на , получим: Это значит, что если нам дан тангенс острого угла , то мы сразу можем найти его косинус. Аналогично,
Хорошо, мы дали определения и записали формулы. А для чего все-таки нужны синус, косинус, тангенс и котангенс?
Мы знаем, что сумма углов любого треугольника равна .
Знаем соотношение между сторонами прямоугольного треугольника. Это теорема Пифагора: .
Получается, что зная два угла в треугольнике, можно найти третий. Зная две стороны в прямоугольном треугольнике, можно найти третью. Значит, для углов — свое соотношение, для сторон — свое. А что делать, если в прямоугольном треугольнике известен один угол (кроме прямого) и одна сторона, а найти надо другие стороны?
С этим и столкнулись люди в прошлом, составляя карты местности и звездного неба. Ведь не всегда можно непосредственно измерить все стороны треугольника.
Синус, косинус и тангенс — их еще называют тригонометрическими функциями угла — дают соотношения между сторонами и углами треугольника. Зная угол, можно найти все его тригонометрические функции по специальным таблицам. А зная синусы, косинусы и тангенсы углов треугольника и одну из его сторон, можно найти остальные.
Мы тоже нарисуем таблицу значений синуса, косинуса, тангенса и котангенса для «хороших» углов от до .
0 | |||||
sin | 0 | ||||
cos | 0 | ||||
tg | 0 | − | |||
ctg | − | 0 |
Обратите внимание на два прочерка в таблице. При соответствующих значениях углов тангенс и котангенс не существуют.
Докажем теорему:
Если острый угол одного прямоугольного треугольника равен острому углу другого прямоугольного треугольника, то синусы этих углов равны, косинусы этих углов равны и тангенсы этих углов равны.
В самом деле, пусть АВС и — два прямоугольных треугольника с прямыми углами С и и равными острыми углами А и
Треугольники АВС и подобны по первому признаку подобия треугольников, поэтому
Из этих равенств следует, что т. е. sin А = sin
Аналогично, т. е. cos А = cos и т. е. tg A = tg
Это значит, что синус, косинус и тангенс зависят только от величины угла.
Разберем несколько задач по тригонометрии из Банка заданий ФИПИ.
Задача 1. В треугольнике ABC угол C равен , sin A = 0,1. Найдите cos B.
Задача решается за четыре секунды.
Поскольку , sin A = cos B = 0,1.
Задача 2. В треугольнике угол равен , , .
Найдите .
Решение:
Отсюда
Найдем AC по теореме Пифагора.
Ответ: 4,8.
Задача 3. В треугольнике АВС угол С равен AВ = 13, ВС = 5. Найдите косинус и тангенс острого угла А. Ответ округлите до сотых.
Решение:
Для угла А противолежащий катет – это ВС,
АВ является гипотенузой треугольника, лежит против Значит, sin A
Катет, прилежащий к – это катет АС, следовательно, cos А
Длину катета АС найдем по теореме Пифагора:
Тогда
cos А
tg A
Ответ: 0,92; 0,42.
Заметим, что если катеты прямоугольного треугольника равны 5 и 12, то гипотенуза равна 13. Это одна из так называемых Пифагоровых троек. О них мы расскажем в других статьях сайта.
Задача 4. В треугольнике АВС угол С равен AC = 2, sin A=
Найдите BC.
Решение:
AC = b = 2, BC = a, AB = c.
Так как sin A
По теореме Пифагора получим
Ответ: 0,5.
Задача 5. В треугольнике АВС угол С равен tg A = Найдите AB.
Решение:
AC = b = 4, tg A
Ответ: 7.
Задача 6.
В треугольнике АВС угол С равен CH – высота, AB = 13, tg A = Найдите AH.
Решение:
AВ = с = 13, tg A = тогда b = 5a.
По теореме Пифагора ABC:
тогда
(по двум углам), следовательно откуда
Ответ: 12,5.
Задача 7. В треугольнике АВС угол С равен
CH – высота, BC = 3, sin A =
Найдите AH.
Решение:
Так как sin A = тогда c = АВ = 18.
sin A = = cos B =
Рассмотрим BHC:
= получим
тогда BH = = 0,5,
AH = AB – BH = 18 – 0,5 = 17,5.
Ответ: 17,5.
Задача 8. В треугольнике АВС угол С равен 90 CH — высота, BC = 3, cos A =
Найдите АH.
Решение:
Так как для АВС: A = sin В =
а для ВНС: sin В = = , откуда СН =
По теореме Пифагора найдем ВН:
Высота прямоугольного треугольника, проведенная из вершины прямого угла, есть среднее пропорциональное между отрезками, на которые делится гипотенуза этой высотой. Поэтому для АВС получим:
тогда
Ответ: 17,5.
Задача 9. В треугольнике АВС угол С равен 90 CH — высота, СН = 24 и BН = 7. Найдите sin A.
Решение:
По определению sin A= = =
Рассмотрим BHC :
ВС найдем по теореме Пифагора:
ВС=
тогда а значит и sin A = = 0,28.
Ответ: 0,28.
Задача 10. В треугольнике АВС угол С равен 90 CH — высота, СН = 8 и BН = 4. Найдите tg A.
Решение:
По определению sin A = = = cos A = = =
тогда tg A = который найдем из BHC:
Ответ: 0,5.
Задача 11. В треугольнике АВС угол С равен 90 CH — высота, BН = 12, tg A = Найдите АН.
Решение:
По определению tg A=
Для BHC: , значит СН =
Для АHC: tg A= то AH =
Ответ: 27.
Задача 12. В треугольнике АВС угол С равен 90 CH — высота, BН = 12, sin A = Найдите АВ.
Решение:
Так как cos В = = sin A =
Из СВН имеем cos В = = тогда ВС =
В АВС имеем sinA = = тогда AВ =
Ответ: 27.
Задача 13. В треугольнике АВС угол С равен 90 из вершины прямого угла к гипотенузе проведена высота СН. Найдите cos A, AC и AB, если СН = 12, ВС = 20.
Решение:
Найдем НВ по теореме Пифагора из ВСН:
sin В = =
Для АВС: cos A = получили cos A = 0,6.
Найдем АС и АВ несколькими способами.
1-й способ.
Так как cos A = то пусть АС = 3х, АВ = 5х,
тогда по теореме Пифагора получим
х = 5 ( так как х0). Значит,
2-й способ.
(по двум углам), значит или
k = тогда АС = ; АВ =
3-й способ.
(высота прямоугольного треугольника, проведенная из вершины прямого угла, есть среднее пропорциональное между отрезками, на которые делится гипотенуза этой высотой) , тогда АН = 144:16 = 9.
АВ = АН + НВ = 9 + 16 = 25.
По теореме Пифагора найдем АС:
=
Ответ: cos A = 0,6; АС = 15, АВ = 25.
Задача 14.
Высота ВН прямоугольного треугольника АВС, проведенная из вершины прямого угла В, равна 24 и отсекает от гипотенузы АС отрезок НС, равный 18.
Найдите АВ и cos А.
Решение:
Из прямоугольного ВНС по теореме Пифагора найдем гипотенузу ВС и cos C:
ВС = =
cos C =
Для АВС: sin А = = cos C =
Для АНВ: sin А = = то = АВ =
Из основного тригонометрического тождества найдем
cos A =
Ответ: АВ = 40, cos A = 0,8.
Задача 15.
Гипотенуза АС прямоугольного треугольника АСЕ равна 50, sin А =
Найдите площадь треугольника.
Решение:
В прямоугольном АСЕ sin А =
значит = 14.
Второй катет найдем, используя теорему Пифагора:
Площадь прямоугольного треугольника равна S =
поэтому
Ответ: 336.
Задача 16.
В треугольнике АВС угол С — прямой, катеты АВ = 13 и ВС = 12, СК — высота.
Найдите sin Результат округлите до сотых.
Решение:
A-общий, ),
значит sin
Найдем АС по теореме Пифагора из САВ:
Тогда sin
Ответ: 0,38.
Задача 17. В треугольнике АВС АС = ВС, АВ = 72, cos A = Найдите высоту СН.
Решение:
Так как АС = ВС, то АВС — равнобедренный с основанием АВ, тогда
высота СН является медианой, то есть АН = НВ =
Поскольку АСН — прямоугольный,
cos A = то есть АС =
По теореме Пифагора тогда
Ответ: 15.
Задача 18. В треугольнике АВС угол С равен 90 sin A = AC = 10 Найдите АВ.
Решение:
1-й способ.
Поскольку sin A = то можно обозначить
ВС = 11х, АВ = 14х.
По теореме Пифагора
(14х- 11х)(14х + 11х) = 3 100;
учитывая, что длина стороны положительна, х = 2,
следовательно, АВ = 14 2 = 28.
2-й способ.
Воспользуемся основным тригонометрическим тождеством
cos A =
По определению cos A = значит
Так как АС=10 то откуда АВ = = 28.
Ответ: 28.
Задача 19. Найдите углы ромба АВСD, если его диагонали АС и ВD равны 4 и 4.
Решение:
Пусть ВАО =
Диагонали ромба делят его углы пополам, значит, =
Диагонали ромба взаимно перпендикулярны и точкой пересечения делятся пополам, следовательно, в прямоугольном треугольнике АВО катет АО = а катет ВО =
Поэтому tg откуда
Ответ:
Часто в задачах встречаются треугольники с углами и или с углами и . Основные соотношения для них запоминайте наизусть!
Для треугольника с углами и катет, лежащий напротив угла в , равен половине гипотенузы.
Треугольник с углами и — равнобедренный. В нем гипотенуза в раз больше катета.
Задача 20.
В треугольнике АВС угол С равен 90 угол А равен 30 АВ = 2
Найдите высоту CH.
Решение:
Рассмотрим АВС:
По свойству катета, лежащего против угла имеем ВС = АВ =
В BHC: то следовательно, ВН = BC =
По теореме Пифагора найдем НС:
Ответ: 1,5.
Задача 21.
В треугольнике АВС угол С равен 90 CH — высота, АВ = 2, Найдите АH.
Решение:
Из АВС найдем ВС = АВ = 1 (по свойству катета, лежащего против угла 30),
то
Из ВСН: то следовательно,
ВН = ВС =
АН = АВ — НВ = 2 – = 1,5.
Ответ: 1,5.
Еще раз повторим, что такое синус, косинус и тангенс угла в прямоугольном треугольнике.
Как запомнить эти соотношения? Лучший способ – решать много задач, и на уроках геометрии, и готовясь к ЕГЭ. Тогда все формулы, равенства, соотношения запомнятся сами собой.
Мы рассмотрели задачи на решение прямоугольных треугольников — то есть на нахождение неизвестных сторон или углов. Но это не всё! В вариантах ЕГЭ по математике множество задач, где фигурирует синус, косинус, тангенс или котангенс внешнего угла треугольника. Об этом — в следующей статье.
Если вам понравился разбор данной темы – записывайтесь на курсы подготовки к ЕГЭ по математике онлайн
Спасибо за то, что пользуйтесь нашими публикациями.
Информация на странице «Синус, косинус и тангенс острого угла прямоугольного треугольника» подготовлена нашими редакторами специально, чтобы помочь вам в освоении предмета и подготовке к экзаменам.
Чтобы успешно сдать нужные и поступить в высшее учебное заведение или колледж нужно использовать все инструменты: учеба, контрольные, олимпиады, онлайн-лекции, видеоуроки, сборники заданий.
Также вы можете воспользоваться другими материалами из данного раздела.
Публикация обновлена:
08.05.2023
Примеры:
(sin74^° cos16^°+sin16^° cos74^° =)(sin(74^°+16^° )=sin90^° =1)
(cosfrac{5π}{8}cosfrac{3π}{8}+sinfrac{5π}{8}sinfrac{3π}{8})(=cos(frac{5π}{8}-frac{3π}{8})=cosfrac{π}{4})(=frac{sqrt{2}}{2})
Эти формулы позволяют:
• Вычислять значения тригонометрических функций нестандартных углов
Пример. Вычислите (sin15^°).
Решение. (sin15^°=sin(45^°-30^°)=)(sin45^° cos30^° -cos45^° sin30^° =)(frac{sqrt{2}}{2}cdotfrac{sqrt{3}}{2}-frac{sqrt{2}}{2}cdotfrac{1}{2}=)(frac{sqrt{6}}{4}-frac{sqrt{2}}{4}=)(frac{sqrt{6}-sqrt{2}}{4}).
• Упрощать выражения
Пример.Упростите выражение (cos(frac{2π}{3}-α)+cos(frac{π}{3}+α))
Решение. (cos(frac{2π}{3}-α)+cos(frac{π}{3}+α)=)(cosfrac{2π}{3} cosα+sinfrac{2π}{3}sinα+)(cosfrac{π}{3}cosα-sinfrac{π}{3}sinα =)
(=-frac{1}{2}cosα+frac{sqrt{3}}{2}sinα+)(frac{1}{2}cosα-frac{sqrt{3}}{2}sinα=0 ).
• Легко и просто получать формулы двойного угла
Пример. Докажите тождество (sin2x=2 sinx cosx).
Решение. (sin2x=sin(x+x)=)(sinx cosx+cosx sinx=2 sinx cosx).
Пример. Докажите тождество (cos2x=cos^2x-sin^2x).
Решение. (cos2x=cos(x+x)=)(cosx cosx-sinx sinx=cos^2x-sin^2x).
• И даже формулы приведения:
Пример. Докажите тождества:
а) (sin(π-x)=sinx);
б) (cos(π+x)=-cosx);
в) (cos(frac{3π}{2}-x)=-sinx).
Решение.
а) (sin(π-x)=sinπ cosx-cosπ sinx)(=0cdotcosx+1cdotsinx=sinx);
б) (cos(π+x)=cosπ cosx-sinπ sinx)(=-1cdotcosx-0cdotsinx=-cosx);
в) (sin(frac{π}{2}+x))(=sinfrac{π}{2}cosx+cosfrac{π}{2}sinx)(=1cdotcosx+0cdotsinx=cosx).
Как запомнить формулы сложения
Как видите, формулы сложения достаточно полезны и их стоило бы хорошенько выучить. Однако с этим часто возникают трудности, т.к. они похожи и сложно запомнить их точно.
Тут мы дадим вам несколько подсказок и придуманное нами мнемоническое правило, благодаря которому вы через пять минут напишите все формулы верно, ничего не заучивая. Не верите? Давайте проверим!
Для начала подсказки:
– во-первых, заметьте, что структура всех формул одинакова: слева синус/косинус суммы или разности, а справа – произведение двух функций плюс/минус произведение двух функций:
[исходная функция](=)[функция1]·[функция2] (±) [функция3]·[функция4]
– во-вторых, обратите внимание, что в каждой формуле все функции справа – разные. У нас есть две функции ((sin) и (cos)) и два аргумента ((x) и (y), и из всего этого богатства получается четыре варианта:
(sinx) (siny)
(cosx) (cosy)
Вот их мы и будем расставлять в окошки справа.
Тут же заметим, что у функций, стоящих в паре, всегда разные аргументы: (x) и (y).
– в-третьих, отметьте, что начало правой части формулы всегда такое же как начало левой части:
(sin)((x)(+y)=)(sinx) (cosy+siny cosx)
(sin)((x)(-y)=)(sinx) (cosy-siny cosx)
(cos)((x)(+y)=)(cosx) (cosy-sinx siny)
(cos)((x)(-y)=)(cosx) (cosy+sinx siny)
То есть, уже на данном этапе вы можете часть формулы сходу написать: нужен вам, например, косинус суммы – вы сразу пишете
(cos(x+y))(=)(cosx)·[функция2] (±) [функция3]·[функция4]
И осталось только определить, что будет стоять вместо знака вопроса (плюс или минус) да расставить в окошки оставшиеся три функции: (sinx), (siny) и (cosy). Вот тут-то нам и приходит на помощь мнемоническое правило.
И осталось только определить, что будет стоять вместо знака вопроса (плюс или минус) да расставить в окошки оставшиеся три функции: (sinx), (siny) и (cosy). Вот тут-то нам и приходит на помощь мнемоническое правило.
Звучит оно следующим образом: «косинусы закомплексованы и всё у них наперекосяк». Фраза дурацкая, странная и созвучная: «косинус-комплекс-косяк», поэтому сама по себе запоминается легко, а означает она следующее:
– косинусы закомплексованы: поэтому, когда мы пишем формулу для сумму или разности косинусов, справа косинусы «общаются» (в смысле, стоят рядом) только с косинусами. Соответственно, синусам остается «общаться» только с синусам. Таким образом, в получаемой нами формуле имеем:
(cos(x+y)=cosx·cosy, ?, sinx·siny)
– всё у них наперекосяк: то есть, у формул косинуса знак слева и справа – разный. В нашем случае слева плюс, значит справа ставим минус:
(cos(x+y)=cosx·cosy – sinx·siny)
Готово.
Давайте для отработки получим формулу разности в синусе (со всеми рассуждениями):
– нам нужен (sin(x-y)), значит первая функция справа – (sinx):
(sin(x-y)=sin x)·[функция2] (±) [функция3]·[функция4]
– закомплексованы у нас косинусы, но мы-то пишем формулу для синуса, а они вполне себе «общительные» – значит рядом с синусом будет стоят косинус, причем с другим аргументом (игреком):
(sin(x-y)=sinx·cosy ,?, cosx·siny)
– наперекосяк всё в жизни у косинусов, а у синусов всё стабильно, так что знак сохраняется:
(sin(x-y)=sinx·cosy – cosx·siny)
Есть.
Теперь попробуйте сами – еще раз просмотрите основные моменты статьи, а потом возьмите чистый лист и, никуда не подглядывая, напишите все формулы.
Ну как, получилось?